Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Шум промышленной частоты возникает в результате работы электроприборов приборов, подключённых к электросети, а также от самой электросети. В Российской Федерации сетевая частота составляет 50 Гц, в некоторых странах – 60 Гц. Шум промышленной частоты содержит в спектре не только сетевую частоту, но и кратные ей составляющие меньшей амплитуды.

Импульсные помехи относятся к нестационарным шумам. Характерной особенностью импульсных помех является длительность, малая по сравнению с временем усреднения детектора. Импульсные помехи могут быть вызваны, например, разрядами молний, работой оборудования и другими случайными факторами.

Основным методом борьбы с помехами в регистрируемом сигнале является фильтрация и специальная обработка сигнала.

1.11Демодуляция.

Демодуляция – это восстановление исходного сообщения из модулированного сигнала. Для осуществления демодуляции должны быть известны параметры модуляции.

Простейший метод демодуляции заключается в обратном переносе спектра сообщения в низкочастотную область и последующей фильтрации фильтром нижних частот. Проиллюстрируем перенос спектра сообщения примером.

Преобразование спектра часто осуществляют перемножением сигналов. Например, для двух синусоидальных колебаний и выполняется соотношение:

(17)

Следовательно, в результате перемножения сигналов вместо двух частот и получаются две новые частоты и .

Если несущее колебание имело частоту , а сообщение – . В результате, например амплитудной модуляции с последующей фильтрацией сигнал будет иметь частоту . После умножении сигнала на , где , в частотном спектре будут содержаться частоты и . После фильтрации фильтром нижних частот останется только частота исходного сообщения.

Преобразование спектра осуществляют с помощью смесителей или гетеродинов.

Описанный метод применяется для демодуляции АМ, ЧМ, ФМ и АИМ сигналов. ВИМ и ЧИМ сигналы преобразуют предварительно в АИМ сигнал.

На практике возникает необходимость оценки точности передачи биотелеметрических сообщений. Как правило, полагают, что помеха представляет собой стационарный и эргодический случайный процесс. В этом случае погрешность оценивают математическим ожиданием (как правило, равно нулю) и дисперсией . При этом точность («верность») передачи сообщений часто оценивают среднеквадратическим отклонением, приведённым к шкале параметра:

(18)

где – среднеквадратическое отклонение параметра сообщения от исходного значения; – динамический диапазон изменения параметра.

1.12Задание к лабораторной работе №1 модуляция

1. Согласно номеру варианта, построить сообщение.

2. Построить частотный спектр сообщения. Оценить полосу частот сообщения.

3. Обоснованно выбрать параметры несущего колебания и параметры модуляции (вид модуляции выбирается согласно номеру варианта). Несущим колебанием при АМ, ЧМ и ФМ является гармонический сигнал. Несущим колебанием при АИМ является последовательность прямоугольных импульсов.

4. Построить модулированный сигнал.

5. Построить частотный спектр модулированного сигнала. Оценить полосу частот модулированного сигнала.

6. По частотному спектру модулированного сигнала измерить и объяснить соотношение амплитуд, измерить и объяснить частоты составляющих спектра.

7. Сформулировать выводы.

8. Подготовить часть отчёта по лабораторной работе №1.

1.13Задание к лабораторной работе №2 повторная модуляция

1. Используя результаты лабораторной работы №1, построить модулированный сигнал.

2. Построить частотный спектр модулированного сигнала. Оценить полосу частот модулированного сигнала.

3. Обоснованно выбрать параметры несущего колебания повторной модуляции и параметры повторной модуляции (вид модуляции выбирается согласно номеру варианта). Несущим колебанием при АМ, ЧМ и ФМ является гармонический сигнал. Несущим колебанием при АИМ является последовательность прямоугольных импульсов.

4. Построить повторно модулированный сигнал.

5. Построить частотный спектр повторно модулированного сигнала. Оценить полосу частот повторно модулированного сигнала.

6. По спектру повторно модулированного сигнала измерить и объяснить соотношение амплитуд, измерить и объяснить частоты составляющих спектра.

7. Сформулировать выводы.

8. Подготовить часть отчёта по лабораторной работе.

1.14Задание к лабораторной работе №3 демодуляция

1. Используя результаты лабораторной работы №1 и №2 задать параметры помех линии связи (в соответствии с номером варианта), построить модулированный сигнал. Задать спектральную плотность и относительную амплитуду помех равными 0,1.

2. Построить модулированный сигналы с шумом.

3. Построить частотный спектр модулированного сигнала с шумом. Оценить полосы частот модулированного сигнала с шумом.

4. Осуществить преобразование спектра модулированного сигнала.

5. Построить частотный спектр преобразованного сигнала.

6. Обоснованно выбрать частоту среза фильтра нижних частот для демодуляции модулированного сигнала.

7. Построить демодулированное сообщение. Построить спектр демодулированного сообщения. Оценить полосу частот демодулированного сообщения. Определить верность передачи сообщения.

8. Повторить пункты 3-7 для модулированного сигнала с шумом.

9. Повторить пункты 2-8 при спектральной плотности и (или) относительной амплитуде помех равных 0,5.

10. Сформулировать выводы.

11. Подготовить часть отчёта по лабораторной работе.

1.15Требования к отчёту

Лабораторные работы выполняются в пакете Mathcad версии 11.0 и старше.

По результатам лабораторного практикума оформляется единый отчёт по всем лабораторным работам. Отчёт по лабораторному практикуму должен содержать:

• цель и задачи лабораторного практикума;

• теоретические сведения о модуляции, повторной модуляции, помехах в линиях связи, демодуляции, включающих основные понятия и формулы по материалам лабораторных работ;

• текст программы в пакете Mathcad;

• выводы по лабораторным работам.

1.16Примеры контрольных вопросов

1. Определение БТМС.

2. Виды линий связи и особенности их использования.

3. Определение модуляции. Виды модуляции.

4. Амплитудная модуляция, соотношения и особенности.

5. Частотная модуляция, соотношения и особенности.

6. Фазовая модуляция, соотношения и особенности.

7. Амплитудно-импульсная модуляция, соотношения и особенности.

8. Широтно-импульсная модуляция, соотношения и особенности.

9. Временная импульсная модуляция, соотношения и особенности.

10. Частотно-импульсная модуляция, соотношения и особенности.

11. Повторная модуляция. Назначение, виды, особенности повторной модуляции.

12. Помехи в линиях связи. Основные виды помех, их параметры и особенности.

13. Определение демодуляции. Простейший метод демодуляции, принципы и соотношения.

14. Критерий точности передачи сообщений.

1.17Список дополнительной литературы

1. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия: Учебное пособие, Ч. 1 - М.: Изд-во МГТУ, 1994. - 24с.

2. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия. Сообщения и сигналы: Учебное пособие. Ч. 2 - М.:Изд-во МГТУ, 1995. - 52с.

3. Спиридонов И.Н. Биотелеметрия. Каналы передачи информации. Учебное пособие. Ч. 3 - М.:Изд-во МГТУ, 1999. - 30с.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы